Спектральное уширение в облаках зависит от турбулентности

Теплый дождь составляет 31% от общего объема и 72% от общей площади выпадения осадков в тропиках. Понимание инициирования теплого дождя и уширения распределения капель по размерам является одной из главных задач физики облаков из-за сложного влияния турбулентности на микрофизику.

В статье, опубликованной в Atmospheric and Oceanic Science Letters, профессор Чуньсонг Лу и его соавторы обобщают последние достижения в изучении влияния турбулентности на уширение спектра размеров облачных капель и зарождение теплого дождя. Профессор Лу отмечает значительный вклад китайских ученых в эту область, начиная с 1950-х годов.

Работа включает in situ наблюдения за турбулентными флуктуациями в облаках над горами Хэншань и Тайшань около 1960 года, а также теоретические уравнения для изучения влияния флуктуаций. Именно китайские и российские ученые первыми ввели в физику облаков концепцию стохастической конденсации в турбулентной среде. Кроме флуктуаций, турбулентность вызывает энтрэймент (подмешивание) сухого воздуха в облака, что также влияет на микрофизику. В статье рассматриваются различные механизмы этого процесса.

Как отмечает профессор Лу, эти два аспекта долгое время изучались раздельно, пока в 1990-х годах не была разработана системная теория. Она предсказывает, что наиболее вероятной формой распределения капель по размерам является распределение Вейбулла.